Солнечные батареи для дома: принцип действия и расчет необходимого количества панелей (85 фото). Солнечные батареи для обогрева и электрификации дома Какие бывают солнечные батареи для частного дома

Не так давно использование альтернативных источников энергии для электрообеспечения дома было фантастикой. Сейчас же во всем мире активно используется энергия воды, ветра и солнца для автономности дома. Причем, первые два вида уже весьма известны, чего нельзя сказать о солнечной энергии. Популярность так называемых солнечных батарей только набирает обороты (преимущественно в южных странах). В России же распространению данной технологии мешает стоимость. Но с каждым годом производство совершенствуется, отчего КПД увеличивается, а цена падает. Каких видов они бывают, на что стоит обратить внимание, когда выбираете солнечные батареи для дома, отзывы, стоимость комплекта разных моделей и нюансы монтажа вы узнаете из данной статьи.

Читайте в статье:

Принцип работы

Солнечная батарея – фотоэлектрический преобразователь постоянного тока. Она генерирует электрическую энергию из лучистой. Принцип работы довольно прост, они будет понятен для всех, кто изучал физику в школе. Основан он на р-n переходе, который переводит свет в энергию.

Виды солнечных батарей для частного дома

Видов солнечных батарей насчитывается около десятка. Каждый обладает своими достоинствами и подходит для определенных условий. Но все можно разделить на два обобщенных вида: кремниевые и полимерные.

Кремниевые батареи

В солнечных панелях данного вида используются особенные свойства кремния. Кванты света, попадающие на пластину, выталкивают электроны с орбиты атома. При этом создается определенное количество электронов, которого достаточно для образования тока.

Важно! Пары элементов недостаточно для возникновения мощности, которой бы хватило для хозяйственных нужд. Поэтому элементы соединяются параллельно или последовательно в панели, которые могут быть размером от нескольких см 2 до десятков м 2 .

Кремниевые элементы отличаются высоким коэффициентом полезного действия, однако и по стоимости такие панели – одни из самых дорогих за счет сложности изготовления. Чтобы разобраться, сколько стоит солнечная батарея для частного дома, рассмотрим все виды кремниевых панелей:

• Монокристаллические.

Главная особенность – все ячейки, поглощающие свет, повернуты в одну сторону. Благодаря этому, монокристаллические батареи обладают наивысшим КПД (около 22%), но максимальная энергоотдача происходит только при направленности ячеек прямо к солнцу.

Обратите внимание! Во время заката, рассвета, а так же в пасмурные дни передача энергии таких батарей заметно снижается, поэтому данный вид панелей идеально подходит только для южных стран.

• Поликристаллические.

Кремниевые ячейки в батареях данного типа направленны в разные стороны. Поэтому они менее результативны при прямом попадании солнечных лучей (КПД равен 18%), но имеют отличный показатель энергоэффективности в пасмурную погоду. Так что они лучше подходят для регионов с небольшим количеством солнечных дней в году.

• Аморфные.

Аморфные панели производят путем напыления тонкого слоя кремния на подложку. Они обладают очень маленьким КПД (5-6%), однако обладают двумя неоспоримыми преимуществами:

1. Самая высокая (в сравнении с двумя предыдущими видами) эффективность в пасмурную погоду.
2. Низкая цена.

• Гибридные.

Особенность таки панелей заключается в объединении кристаллов и аморфного кремния. Благодаря этому, эффективность в солнечную погоду у них как у монокристаллических панелей, а в пасмурную как у аморфных.

Полимерные батареи

Данный преобразователь состоит из подложки, электродов, полимерного активного и защитного слоев. Такая батарея гибкая и легкая, кроме того ее можно резать, изготавливая устройства любых форм и размеров.

Полимерные солнечные батареи – пока только развивающий вид преобразователей, отличающийся небольшим КПД (около 6,5%), малым весом, низкой стоимостью и высокой экологической безопасностью.

Видео-обзор: как выбрать солнечные батареи

От чего зависит цена комплекта солнечных батарей для дома?

Для начала необходимо выбрать тип устройства, исходя из географического положения дома и возможностей установки. Главная же характеристика любой панели – мощность.

Чтобы рассчитать солнечные батареи для частного дома, нужно понять, какое количество электроэнергии в месяц вы потребляете. И решить, какой процент от общего энергопотребления вы хотите компенсировать за счет альтернативного источника энергии.

Кроме того, перед тем как купить солнечные батареи для частного дома, хорошо бы разобраться, что (кроме панелей) входит в их состав.

В состав солнечных батарей входит:

• Аккумуляторы копят электрическую энергию, когда она в избытке (например, при продолжительном солнечном дне, когда не включены никакие электроприборы), и подают в систему при недостатке (например, при резком увеличении потребления в пасмурную погоду).

Главный критерий выбора аккумулятора – емкость. Конечно, лучше больше, однако емкость можно рассчитать путем определения количества энергии на обязательные электроприборы, и времени, которое они должны работать автономно.

• Инвертор.

Инвертор преобразует постоянный ток от батареи или аккумулятора в подходящий для электроприборов.

• Заряд-контроллер.

Данный элемент системы нормирует напряжение и зарядку аккумуляторов.

Теперь, вы знаете, какие бывают солнечные батареи и из чего они состоят. Перейдем к конкретным моделям солнечных батарей для дома, стоимости комплектов и отзывам.

Солнечные батареи для дома: стоимость комплекта, отзывы и основные характеристики

Рассмотрим цены солнечных батарей для дачи и дома популярных отечественных производителей на примере нескольких моделей. Стоимость комплектов различна и зависит в основном от мощности оборудования.

Отзыв Александра, Краснодар: «Купил данную установку в прошлом году для дачного дома. Монтировал сам без особых проблем. Мощность, конечно, невелика (около 1кВт в безоблачный день), но для ноутбука, зарядки телефона и освещения без фанатизма вполне хватает, так что рекомендую»

Отзыв: Дмитрия Воронеж: «Приобрел «Охотничий дом» для загородного домика, комплекта достаточно для маленького холодильника, света и мелочи вроде зарядки. Иногда включаю бытовые приборы, никаких проблем, все стабильно»

Отзыв Евгений, Самара: «Название «Энергонезависимость» говорит за себя. К центральному электроснабжению дом подключен, но пользуемся мы им крайне редко, так как системы обычно хватает на дом 115 м.кв.»

Отзыв Константина, Тула: «Прекрасный вариант для электричества на даче! Не нужно тянуть электросеть или покупать генератор. Работает без перебоев, главное – не забывать чистить»

Отзыв Олега, Сочи: «В солнечную погоду вырабатывает до 6 кВт в сутки, так что для небольшого дома – отличный вариант»

Отзыв Ольги, Ростов-на-Дону: «Часто ездим на дачу с детьми и кучей их гаджетов (ноутбук, планшет, телефон и так далее), так что без электричества не обойтись. Отличная станция, несколько раз мощности не хватало, но мы приобрели резервный генератор, и теперь все прекрасно»

Отзыв: Андрей, Смоленск: «Никогда бы не подумал, что солнечных батарей будет достаточно для постоянного проживания летом на даче. Холодильник, свет, телевизор – все работает»

Особенности монтажа

От правильной установки солнечных батарей во многом зависит их эффективность. Если вы решили осуществить монтаж солнечных батарей для дома своими руками, для начала, необходимо определиться с их расположением:

• Затененность.

Избегайте тени от деревьев и рядом стоящих построек, в противном случае эффективность установки будет крайне мала и может не окупиться.

• Ориентация.

Идеальный вариант – южная сторона.

• Угол наклона.

Угол наклона желательно выставлять равным вашей широте. Эта величина является приблизительной и подлежит корректировке в разное время года (достаточно два раза в год).

• Возможность доступа.

Поверхность солнечных панелей необходимо чистить от грязи, пыли и снега. Если этого не делать, КПД будет стремительно уменьшаться.

Выбрав место, можно переходить к монтажу. Внимательно ознакомьтесь с инструкцией, ведь в случае ошибки, устройство не будет работать достаточно эффективно.

Наиболее распространённый вариант установки – на крыше. Большинство панелей монтируются по следующей схеме:

1. Монтаж профиля.
2. Установка на него панелей при помощи болтов.

Сложным монтаж солнечных батарей назвать нельзя, однако он требует определенных знаний и навыков. Поэтому, если вы не уверены в своих силах, стоит обратиться к профессионалам.

Для того, чтобы лучше разобраться в нюансах монтажа, советуем посмотреть тематическое видео:

Вывод

Установка солнечных батарей – отличная альтернатива традиционному источнику электроэнергии. В странах Европы коммунальные платежи выше, поэтому там данная технология используется давно. Но в нашей стране счета постоянно растут, поэтому есть смысл задуматься. В данной статье мы рассмотрели солнечные батареи для дома, стоимость комплектов, отзывы и особенности самостоятельного монтажа. Теперь вам будет проще сделать правильный выбор.

Современные технологии позволяют каждому из нас идти в ногу со временем довольно твердыми шагами. Одним из самых значимых достижений научного мира можно считать извлечение энергии из определенных природных феноменов. уже не первое десятилетие получает энергию из таких стихий, как вода и ветер. Сейчас активно развивается направление получения энергии из солнечного тепла. Она является неиссякаемой, поэтому ее стоит использовать на благо человечества. Солнечные батареи для отопления дома становятся с каждым годом все популярнее среди владельцев загородного и частного домостроения.

Особенности устройства

Приборы, способные заряжаться от света, появились уже довольно давно. Еще в девяностых годах прошлого века людям стали доступны батарейки для калькуляторов, часов и прочих мелких устройств, которые работали благодаря получаемой энергии от солнечного света. Западные ученые стали пользоваться этими ресурсами гораздо раньше, чем отечественные исследователи. У наших специалистов тоже есть определенный опыт, поэтому сейчас есть необходимость в серьезном совершенствовании определенных достижений и результатов.

Строение солнечной батареи

Использование солнечных лучей для организации отопительной системы для дома можно считать довольно удачной идеей. Такая система отопления стала активно применяться в качестве альтернативного источника тепла особенно в странах, где две трети дней в месяце являются солнечными. Использование стандартной системы отопления является дорогим удовольствием не только в плане ее организации, но и в плане коммунальных тарифов. Солнечные батареи для отопления дома способы помочь в избавлении от зависимости от коммунальных служб. А ведь именно этого так хотят многие люди.

Преимущества

Солнечная батарея для отопления дома обладает несколькими довольно весомыми преимуществами:

Ваш дом будет обеспечен необходимым теплом на протяжении всего года. Температурный режим можно регулировать так, как вам этого захочется.

Вы обретете независимость от жилищно-коммунальных служб. Ваши счета за отопление уже не будут пугать вас страшными суммами.

Солнечная энергия вполне может использоваться и на обеспечение иных нужд бытового плана.

Для отопления дома характеризуется большим сроком эксплуатации. Устройство редко выходит из строя, поэтому не потребуется беспокоиться о таких нюансах, как замена или ремонт каких-то компонентов.

Если вас заинтересовала солнечная батарея для отопления дома, то следует знать о важных нюансах, на которые требуется обратить внимание перед окончательным выбором. Подобная система не подходит для всех. География проживания - это один из факторов, влияющих на эффективность системы. Если регион вашего проживания характеризуется тем, что солнце светит не слишком часто, то подобные решения не будут настолько эффективными. Еще один недостаток заключается в том, что солнечная батарея для отопления дома стоит довольно дорого. Но тут важно помнить, что подобное решение окупит себя очень быстро.

Каких размеров должны быть батареи

Чтобы снабдить дом требуемым количеством тепла, требуется 15-20 квадратных метров площади батарей. От одного квадратного метра получается примерно 120 ватт тепла. Чтобы за месяц получить примерно кВт тепла, необходимо около 20 солнечных дней. Солнечная батарея для отопления дома должна быть установлена на южной стороне крыши, так как тепла на нее распространяется максимальное количество. Для максимальной эффективности такого отопления требуется соблюсти угол наклона крыши примерно 45 градусов. Возле дома не должно расти высоких деревьев, размещаться иных предметов, способных формировать тень. Дом должен иметь стропильную систему, достаточно прочную и надежную, чтобы выдержать вес всей этой конструкции. Солнечные батареи для отопления дома зимой, отзывы о которых говорят, что они характеризуются своим большим весом, необходимо устанавливать так, чтобы они не спровоцировали разрушительные процессы и не нанесли зданию вреда. Особенно это касается зимнего времени, так как на крыше в это время накапливается снег, что дополняет и так немалый вес батарей.

При том, что стоит солнечная батарея для отопления дома довольно много, популярность этого продукта растет с каждым днем. Ее можно использовать и там, где климат сложно назвать жарким. Если вас заинтересуют солнечные батареи для отопления дома, отзывы о них говорят о возможности использовать их в качестве дополнительного источника тепла. Эти системы максимально эффективны в летние месяцы, когда почти каждый день можно видеть солнечный свет. Но важно понимать, что дом нуждается в отоплении чаще всего зимой.

Типы и комплектации солнечных батарей

Все солнечные батареи условно можно разделить не два типа: малые и большие фотоэлектрические системы. К первой категории относятся аккумуляторные панели, которые работают от напряжения 12-24 В. Эти системы способны обеспечить электрической энергией работающий телевизор в комбинации с несколькими отопительными приборами. Использование больших систем предназначено не только для обеспечения жилища электрической энергией, но и для организации системы отопления. Однако с их помощью невозможно обеспечить большие дома с несколькими этажами.

Различается и комплектация устройств. В базовый набор входит такой перечень компонентов:

Вакуумный солнечный коллектор;

Контроллер, следящий за работой системы на максимально эффективном уровне;

Насос, подающий теплоноситель от коллектора в бак отопительной системы;

Емкость для объем которой составляет 500-1000 литров;

Тепловой насос или электрический тэн.

Солнечные батареи для отопления дома: отзывы

В Украине и России, как и в остальных странах, можно использовать подобное инновационное решение. Сейчас можно увидеть много отзывов о том, что подобная система является весьма эффективной, дом небольших размеров можно полностью перевести на такой альтернативный источник, а также прочие. При достаточной мощности оборудования можно обеспечить не только отопление, но и а это довольно значимый момент, позволяющий достичь дополнительной экономии. Можно дополнительно оборудовать систему теплых полов.

Какую выбрать систему

Перед выбором и монтажом системы отопления требуется убедиться в том, что она достаточно мощная для обеспечения ваших нужд. Отопление частного дома солнечными батареями должно организовываться с учетом таких показателей, как площадь жилища, число жильцов, а также необходимый энергетический ресурс. Если в семье насчитывается три человека, то требуется примерно 200-500 кВт энергии ежемесячно. При необходимости организовать горячее водоснабжение энергии потребуется еще больше. Комбинированная отопительная система признана наиболее эффективной. С ее помощью жильцы дома могут подстраховаться на случай аварийных или форс-мажорных ситуаций.

Выбор системы и ее установка

Первое, что требуется при выборе определенной системы - тщательно изучить ее возможности. Обязательно требуется рассчитать площадь жилища, а также то количество тепла, которое требуется для его отопления. Место установки - это еще один значимый момент. Отзывы говорят в пользу того, что правильнее всего будет воспользоваться помощью квалифицированных специалистов в данной области. Связано это с тем, что даже при незначительном просчете можно сильно снизить эффективность готового решения во время работы. Если солнечная батарея для отопления дома будет установлена правильно, то прослужит она не менее 25 лет. Всего 3 года нужно для ее полной окупаемости. Такой срок многие не считают слишком долгим, судя по тем же отзывам пользователей. Это позволяет стать полностью независимым от коммунальных служб, а это очень важно.

Выводы

Солнечная батарея для отопления дома должна устанавливаться так, чтобы солнечное освещение в этом месте было максимальным. Если выбранное здание не пригодно для монтажа такой системы, то можно воспользоваться соседним строением. Накопитель вполне можно разместить в подвальном помещении. встречаются и такие системы, где используется несколько накопителей. В этом случае их размеры будут немного скромнее. Те, кто решил для себя выбрать отопление частного дома солнечными батареями, может смело говорить о правильности своего решения. Солнечная энергия - это тепла, при этом абсолютно бесплатный. Для этого требуется только вложить определенную сумму в оборудование и монтаж системы, а потом она себя не только полностью окупит, но еще и избавит от необходимости платить деньги коммунальным службам.

Высокая солнечная активность в регионе, однозначно, является одним из главных критериев для .

Однако не менее важным для продуктивности применения потенциальной мощности солнечных лучей является качество оборудования – того самого, что отвечает за превращение энергии лучей в электрическую.

Чтобы солнечные батареи работали максимально долго и эффективно, стоит отнестись к их выбору со всей ответственностью. Отметим основные моменты, на которые следует обратить внимание при выборе преобразователей солнечной энергии.

Марк Астафьев , участник команды по установке фотоэлектрических систем:

«Рынок фотоэлектрической продукции наполнен недорогими китайскими модулями – но это далеко не всегда говорит о низком качестве. Субсидии, введенные китайским правительством , позволяют производителям снижать цены.

Чтобы не рисковать, стоит выбирать продукцию крупных известных компаний – как правило, для производственного процесса они используют качественное оборудование. К примеру, JA Solar и Yingli Solar занимаются изготовлением и кремниевых элементов, и самих модулей.

В случае выявления дефектов через несколько лет можно беспроблемно обменять бракованное изделие, так как серьезные компании ответственно относятся к гарантийным обязательствам.

Что касается долговечности солнечных батарей, которые, к примеру, установлены на крыше частного дома, – служить они будут около 40 лет. Из строя обычно выходит инвертор, контроллер и другие составляющие системы, а непосредственно модули долго сохраняют работоспособность.

В случае покупки в интернет-магазине можно о стабильности параметров приобретенных элементов.

Сергей Бондаренко , тестировщик на заводе по производству солнечных модулей:

«Мощность, и другие параметры эффективности работы солнечных батарей, их производительность в реальных, а не приближенных к идеальным условиям, выявляются в ходе тестирования. Подобные испытания проводят как на производстве, так и независимые лаборатории.

Рядовому потребителю сложно проверить качество пайки и защитной пленки, наличие защитных диодов, степень герметизации, выяснить подробные характеристики элементов. Все это можно узнать в описании, заключении, подготовленном специалистами в области гелиотехники.

Большинство выпускаемых на сегодня фотоэлементов изготовлены на основе кремния.

• монокристаллические;
• поликристаллические;
• аморфные.

Споры о том, которые из них лучше, продолжаются. Однако можно безошибочно констатировать, что некачественные монокристаллические уступают по работоспособности и долговечности поликристаллическим.

Верно и обратное утверждение, что поликристаллические элементы низкого качества работают хуже имеющих монокристаллическую структуру. Что касается КПД, то у солнечных элементов из монокристаллического кремния он наивысший, но отличие – в десятых долях процентов.

Вся на солнечных батареях включает несколько важных частей.

• панели с элементами, преобразующими энергию фотонов ;
• аккумуляторов с контроллером заряда;
• инвертора.

Характеристики каждой части важны для работы. Комплектация панелей разъемами и кабелями для монтажа избавит от необходимости тратить лишние деньги на приобретение. Хотя, стоит отметить, что даже надежные производители качественных фотоэлектрических элементов не всегда поставляют полный комплект».

Антон Васильев , гелиотехник, на протяжении последних нескольких лет занимается сопровождением проектов по организации производства солнечных батарей:

«Привлекающие своей мощностью и ценой модули могут быть с нестандартным напряжением.

Модуль со стандартным номинальным напряжением 24 В обойдется дороже, чем модуль 20 В. Но для такого оборудования потребуется и более дорогой MPPT контроллер, так что удешевить систему не получится.

Также при покупке нужно обращать внимание на качество крепежных элементов.

КПД солнечных элементов напрямую влияет на занимаемую площадь.

И батареи на крышу дома, то есть, нет ограничений по размерам, гораздо важнее оценить общий коэффициент полезного действия всей системы».

Вряд ли можно представить комфортные условия жизни современного человека без систем отопления и кондиционирования, бытовых приборов (холодильника, чайника, микроволновки), телевизора и компьютера, работающих на электрической энергии.

В частном доме кроме перечисленных приборов человеку нужен насос для водоснабжения , септик, охранная сигнализация, система безопасности котла отопления и многое другое. Электрическая энергия стала неотъемлемой частью нашей жизни и значение ее можно понять только при ее отсутствии.

К сожалению, в нашей стране немало домов и целых поселков, не подключенных к электрическим сетям. Причем территориально эти поселки находятся не в тайге или в тундре, а в центре страны, в Подмосковье. Впрочем, домов без электричества немало и в других районах страны.

Для обеспечения минимального уровня комфорта приходится вырабатывать электрическую энергию самостоятельно, используя для этих целей генераторы, солнечные батареи или ветрогенераторы.

В Подмосковье ветрогенераторы не эффективны-здесь низкая среднегодовая скорость ветра, что делает бесполезной их установку. Предпочтение приходится отдавать солнечным батареям и традиционным генераторам на жидком топливе.

Выбор солнечных батарей

Современные солнечные батареи эффективны в любое время года. Обязательным условием для их работы является наличие ясного безоблачного неба и прямого попадания солнца на поверхность. В пасмурную погоду выработка электрической энергии также не прекращается, но производительность солнечных батарей резко снижается.

Для того чтобы полученная электрическая энергия могла быть использована потребителем, вместе с солнечными батареями необходимо приобрести аккумуляторные батареи и инвертор. Такой комплект можно смело назвать солнечной электростанцией. С его помощью можно не только получать электричество, но и накапливать его и использовать по мере необходимости. Оборудование подбирают в зависимости от потребностей потребителя и от того, какие именно электрические приборы в дальнейшем будут работать за счет полученной электрической энергии.

Следует отметить, что в настоящее время стоимость единицы выработанной энергии с помощью солнечных батарей стоит недешево, в среднем 25 рублей за 1кВт, что примерно в пять раз дороже, чем электрическая энергия в централизованных электрических сетях.

Поэтому вести речь об установке солнечных батарей с целью экономии денежных средств на оплату энергоресурсов в настоящее время не имеет смысла. Впрочем, в дальнейшем, при снижении стоимости оборудования получение электричества с помощью солнца наверняка будет стоить намного дешевле. Но пока это вопрос будущего.

Как выбрать оборудование?

Подбор оборудования для установки солнечных батарей в частном доме начинают с определения перечня электрических приборов, использование которых в дальнейшем планируется. Затем этот перечень тщательно анализируется с целью поиска альтернативы каждому электрическому прибору. Например, электрический чайник можно заменить нагревом воды на газовой конфорке, работающей на сжиженном топливе, воду для хозяйственных нужд и душа подогревать с помощью солнечных коллекторов , а без освещения, охранной сигнализации и энергозависимой системы автоматического контроля над работой газового котла обойтись не удастся.

Оставив в перечне только необходимый минимум, рассчитывают потребность в электрической энергии и затем подбирают солнечные батареи соответствующей мощности.

Сколько стоит комплект солнечных батарей для дома

• Солнечные панели

Основным элементом солнечной электростанции является солнечный модуль или солнечная панель. Панели бывают:

• на основе монокристаллических кремниевых элементов
• на основе поликристаллических кремниевых элементов

Стоимость солнечных панелей зависит от их размера и технических характеристик и находится в диапазоне от 1500 до 16000 рублей . Так, к примеру, панель 1650 х 991 х 40 мм стоит более 16 тысяч рублей , а с ее помощью можно получать 200-260 Вт электроэнергии. Для создания комфортных условий на даче достаточно 4 таких панелей, для дома с постоянным проживанием их потребуется в два раза больше.

Срок службы солнечных панелей по заверениям производителей составляет не менее 25 лет.

• Инвертор

Вторым неотъемлемым элементом солнечной электростанции является инвертор. Стоимость инверторов мощностью 2-2,5 кВт находится в диапазоне от 17 до 25 тысяч рублей .

• Аккумуляторные батареи

Аккумуляторные батареи можно назвать «узким местом» солнечной электростанции. Производители заявляют срок службы аккумулятора 10 лет, оговаривая при этом количество циклов полного разряда, выработав которое аккумулятор приходит в негодность намного быстрее.

На деле в дачном доме аккумуляторную батарею придется менять уже через 3-4 года эксплуатации. Стоимость аккумулятора для солнечной электростанции находится в интервале от 12 до 27 тысяч рублей . Для комфортного проживания одной батареи недостаточно. Как правило, аккумуляторов устанавливают 2 или даже 3.

В итоге, солнечная электростанция для дачи в среднем стоит 100 тысяч рублей, не считая затрат на монтаж оборудования. С ее помощью можно получать 1 кВт энергии в час и использовать ее по своему усмотрению. Этого достаточно для работы холодильника, телевизора, освещения с помощью энергосберегающих ламп и обеспечения бесперебойной работы котла отопления.

Через 3-4 года эксплуатации аккумуляторы придется заменить. Период этот может быть короче или продолжительнее, все зависит от циклов полного разряда аккумуляторных батарей.

Что выгоднее - генератор или солнечные батареи

Стоимость солнечной электростанции превышает стоимость равного ей по мощности жидкотопливного генератора. Но для получения электрической энергии с помощью солнечных батарей никаких дополнительных затрат кроме расходов на покупку оборудования, не нужно.

Для работы генератора нужно топливо, стоимость которого низкой назвать невозможно. При приблизительном подсчете стоимость одного Вт электроэнергии, полученной при помощи солнца в 1,8 раз ниже стоимости единицы электрической энергии, полученной при сжигании жидкого топлива.

Когда и где нужно использовать батареи?

Установка солнечных батарей необходима там, где нет возможности подключения к электрическим сетям. Выбирая между генератором и солнечной электростанцией, предпочтение нужно отдавать последней.

Установка солнечной электростанции не решит все вопросы электроснабжения. Так, к примеру, отапливать дом с помощью полученной электроэнергии вряд ли кому-то будет по карману, но обеспечить бесперебойную работу газового котла на СУГ доступно каждому.

На сегодняшний день установка солнечных батарей в частном доме не способ сэкономить или сберечь энергоресурсы, а возможность жить с комфортом в условиях отсутствия централизованной подачи электроэнергии.

Пришло время рассказать о том, насколько эффективна солнечная энергетика в Московской области. Целый год я собирал статистику выработки солнечной энергии с двух 100-ваттных солнечных панелей, установленных на крыше загородного дома и подключенных в сеть с использованием грид инвертора. Я уже писал об этом год назад. А сейчас пора подвести итоги.

Сейчас вы узнаете то, о чем никогда не расскажут продавцы солнечных панелей.

Ровно год назад, в октябре 2015 года, в качестве эксперимента я решил записаться в ряды «зеленых», спасающих нашу планету от преждевременной гибели, и приобрел солнечные панели максимальной мощностью 200 ватт и грид-инвертор рассчитанный максимум на 300 (500) ватт вырабатываемой мощности. На фотографии вы можете увидеть структуру поликристаллической 200-ваттной панели, но через пару дней после покупки стало ясно, что в одиночной конфигурации у неё слишком низкое напряжение, недостаточное для правильной работы моего грид-инвертора.

Поэтому мне пришлось её поменять на две 100-ваттных монокристаллических панели. Теоретически они должны быть немного эффективнее, по факту же они просто дороже. Это панели высокого качества, российского бренда Sunways. За две панели я заплатил 14 800 рублей.

Вторая статья расходов - грид-инвертор китайского производства. Производитель никак себя не обозначил, но устройство сделано качественно, а вскрытие показало, что внутренние компоненты рассчитаны на мощность до 500 ватт (вместо 300, написанных на корпусе). Стоит такой грид всего 5 000 рублей. Грид - это гениальное устройство. С одной стороны к нему подключается + и - от солнечных панелей, а с другой стороны он с помощью обычной электрической вилки подключается совершенно в любую электрическую розетку в вашем доме. В процессе работы грид подстраивается под частоту в сети и начинает "выкачивать" переменный ток (сконвертированный из постоянного) в вашу домашную сеть 220 вольт.

Грид работает только при наличии напряжения в сети и его нельзя рассматривать как резервный источник питания. Это его единственный минус. А колоссальным плюсом грид инвертора является то, что вам в принципе не нужны аккумуляторы. Ведь именно аккумуляторы являются самым слабым звеном в альтернативной энергетике. Если та же солнечная панель гарантированно отработает более 25 лет (то есть через 25 лет она потеряет примерно 20% своей производительности), то срок службы обыкновенного свинцового аккумулятора в аналогичных условиях составит 3-4 года. Гелевые и AGM аккумуляторы прослужат дольше, до 10 лет, но они и стоят в 5 раз дороже обычных аккумуляторов.

Поскольку у меня есть сетевое электричество, то мне никакие аккумуляторы не нужны. Если же делать систему автономной, то нужно добавить к бюджету еще 15-20 тысяч рублей на аккумулятор и контроллер к нему.

Теперь, что касается выработки электроэнергии. Вся энергия вырабатываемая солнечными панелями в реальном времени попадает в сеть. Если в доме есть потребители этой энергии, то она вся будет израсходована, а счетчик на вводе в дом «крутиться» не будет. Если же моментальная выработка электроэнергии превысит потребляемую в данный момент, то вся энергия будет передана обратно в сеть. То есть счетчик будет «крутиться» в обратную сторону. Но тут есть нюансы.

Во-первых, многие современные электронные счетчики считают проходящий через них ток без учета его направления (то есть вы будете платить за отдаваемую обратно в сеть электроэнергию). А во-вторых, российское законодательство не разрешает частным лицам продавать электроэнергию. Такое разрешено в Европе и именно поэтому там каждый второй дом обвешан солнечными панелями, что в совокупности с высокими сетевыми тарифами позволяет действительно экономить.

Что делать в России? Не ставить солнечные панели, которые могут выработать энергии больше, чем текущее дневное энергопотребление в доме. Именно по этой причине у меня всего две панели суммарной мощностью 200 ватт, которые с учетом потерь инвертора могут отдать в сеть примерно 160-170 ватт. А мой дом стабильно круглосуточно потребляет примерно 130-150 ватт в час. То есть вся выработанная солнечными панелями энергия будет гарантированно потреблена внутри дома.

Для контроля вырабатываемой и потребляемой энергии я пользуюсь Smappee. Я уже писал про него в прошлом году. У него два трансформатора тока, которые позволяют вести учет как сетевой, так и вырабатываемой солнечными панелями электроэнергии.

Начнём с теории, и перейдем к практике.

В интернете есть много калькуляторов солнечных электростанций, вот можно посмотреть на то, что он из себя представляет. Из моих исходных данных согласно калькулятору следует, что среднегодовая выработка электроэнергии моих солнечных панелей составит 0,66 квтч/сутки , а суммарная выработка за год - 239,9 квтч .

Это данные для идеальных погодных условий и без учета потерь на конвертацию постоянного тока в переменный (вы же не собираетесь переделывать электроснабжение своего домохозяйства на постоянное напряжение?). В реальности полученную цифру можно смело делить на два.

Сравниваем с реальными данными по выработке за год:

2015 год - 5,84 квтч
Октябрь - 2,96 квтч (с 10 октября)
Ноябрь - 1,5 квтч
Декабрь - 1,38 квтч
2016 год - 111,7 квтч
Январь - 0,75 квтч
Февраль - 5,28 квтч
Март - 8,61 квтч
Апрель - 14 квтч
Май - 19,74 квтч
Июнь - 19,4 квтч
Июль - 17,1 квтч
Август - 17,53 квтч
Сентябрь - 7,52 квтч
Октябрь - 1,81 квтч (до 10 октября)

Всего: 117,5 квтч

Вот график выработки и потребления электроэнергии в загородном доме за последние 6 месяцев (апрель-октябрь 2016 года). Именно за апрель-август солнечными панелями была выработана львиная доля (более 70%) электрической энергии. В остальные месяцы года выработка была невозможна по большей части из-за облачности и снега. Ну и не забываем, что КПД грида по конвертации постоянного тока в переменный примерно 60-65%.

Солнечные панели установлены практически в идеальных условиях. Направление строго на юг, поблизости нет высоких домов отбрасывающих тень, угол установки относительно горизонта - ровно 45 градусов. Этот угол даст максимальную среднегодовую выработку электроэнергии. Конечно можно было купить поворотный механизм с электроприводом и функцией слежения за солнцем, но это бы увеличило бюджет всей установки практически в 2 раза, тем самым отодвинув срок её окупаемости в бесконечность.

По выработке солнечной энергии в солнечные дни у меня нет никаких вопросов. Она полностью соответствует расчетным. И даже снижение выработки зимой, когда солнце не поднимается высоко над горизонтом не было бы настолько критично, если бы не... облачность. Именно облачность является главным врагом фотовольтаики. Вот вам почасовая выработка за два дня: 5 и 6 октября 2016 года. Пятого октября светило солнце, а 6 октября небо затянули свинцовые тучи. Солнце, ау! Ты где спряталось?

Зимой есть еще одна небольшая проблема - снег. Решить её можно только одним способом, установить панели практически вертикально. Либо каждый день вручную очищать их от снега. Но снег это ерунда, главное чтобы светило солнце. Пусть даже низко над горизонтом.

Итак, подсчитаем расходы:

Грид инвертор (300-500 ватт) - 5 000 рублей
Монокристаллическая солнечная панель (Grade A - высшего качества) 2 шт по 100 ватт - 14 800 рублей
Провода для подключения солнечных панелей (сечением 6 мм2) - 700 рублей
Итого: 20 500 рублей.

За прошедший отчетный период было выработано 117,5 квтч, по текущему дневному тарифу (5,53 руб/квтч) это составит 650 рублей .

Если предположить, что стоимость сетевых тарифов не изменится (на самом деле они изменяются в большую сторону 2 раза в год), то свои вложения в альтернативную энергетику я смогу вернуть только через 32 года!

А уж если добавить аккумуляторы, то вся эта система никогда себя не окупит. Поэтому солнечная энергетика при наличии сетевого электричества может быть выгодна только в одном случае - когда у нас электроэнергия будет стоить как в Европе. Вот будет стоить 1 квтч сетевого электричества более 25 рублей, вот тогда солнечные панели будут очень выгодны.

Пока же использовать солнечные панели выгодно только там, где нет сетевого электричества, а его проведение стоит слишком дорого. Предположим, что у вас его загородный дом, расположенный в 3-5 км от ближайшей электрической линии. Причем она высоковольтная (то есть потребуется установка трансформатора), а у вас нет соседей (не с кем разделить расходы). То есть за подключение к сети вам придется заплатить условно 500 000 рублей, а после этого еще и платить по сетевым тарифам. Вот в этом случае вам будет выгоднее купить на эту сумму солнечные панели, контроллер и аккумуляторы - ведь после ввода системы в эксплуатацию вам уже больше платить не нужно будет.

А пока стоит рассматривать фотовольтаику исключительно, как хобби.